一种柑橘用乳化液及其制备方法和应用

1.本发明涉及水果病害防治及采后保鲜技术领域，具体涉及一种用于柑橘油斑病防治和采后保鲜的乳化液及其制备方法和应用。


背景技术：

2.柑橘作为我国南方栽培面积最广、经济价值最为重要的果树，以其美味的口感和较高的营养价值深受消费者欢迎。我国柑橘种植品种如
‘
奉节72-1’脐橙和纽荷尔脐橙具有营养丰富，着色艳丽，酸甜化渣，农艺性状优良，深受消费者的喜爱，但极易在果实转色期至采收期形成油斑病。油斑病是柑橘严重的生理性病害之一，果实发病后果皮油胞突出，周围细胞组织凹陷，形成不规则病斑，极大地影响柑橘的外观品质，导致果品滞销。柑橘不同品种或同一品种不同区域也会因地域差异、气候条件、种植管理不当或采收水平不一致等因素导致油斑病发病率和发病程度不同。目前对于油斑病的防治有以下具体可操作的措施：外源药物处理或套袋处理，选择合适采收时间与适宜的贮藏温度，但至今没有形成十分有效的防控措施。
3.我国柑橘超过90％用于鲜食，但不当的采后处理易引起果实品质下降，如失重皱缩，生理失调，病理性腐烂等，我国每年柑橘采后环节造成的损失高达20％以上。柑橘保鲜生产线上通常以涂膜处理(也称打蜡)来延长果实保鲜期。但是我国柑橘主产区使用商业化涂膜剂以进口产品居多，进口涂膜保鲜剂对于我国生产的柑橘适用性差，存在光泽度下降快、异味物质积累严重且保鲜效果不佳等问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供了一种柑橘用乳化液及其制备方法和应用，该乳化液不仅能够有效减少脐橙油斑病的发病率，还能够降低油斑病的发病程度及病斑数量，采后涂膜处理还具有良好的采后保鲜效果。
5.本发明的技术方案如下：
6.本发明提供了一种柑橘用乳化液，由以下质量分数的组分组成：3％-10％蜂蜡，3％-10％巴西棕榈蜡，1.5％-5％油酸，0-1.8％吗啉，0-20％的8％氨水，2-15％甘油，余量水。
7.优选的，所述柑橘用乳化液，由以下质量分数的组分组成：5％-8％蜂蜡，5％-8％巴西棕榈蜡，2％-4％油酸，0.5-1.8％吗啉，0-20％的8％氨水，5-10％甘油，余量水。
8.本发明中的水优选为去离子水。
9.本发明还提供了上述柑橘用乳化液的制备方法，包括以下步骤：
10.(1)将蜂蜡、巴西棕榈蜡、油酸、吗啉、甘油和第一部分水混合，得初级乳化果蜡；
11.(2)将初级乳化果蜡在加热条件下搅拌，得到稳定的油包水相乳化液；
12.(3)向所述油包水相乳化液中加入氨水和/或加热的第二部分水，最后加入剩余加热的水，得所述柑橘用乳化液(也称为果蜡)。
13.本发明将巴西棕榈蜡、蜂蜡、油酸、吗啉、甘油和第一部分去离子水混合，得初级乳化果蜡。作为一种可实施方式，本发明所述混合方式具体可选的为：先将巴西棕榈蜡和蜂蜡混合，得初级原料；然后依次将油酸、吗啉/氨水、甘油、第一部分去离子水与所述初级原料进行混合，得初级乳化果蜡。进一步优选混合方式为依次将油酸、吗啉、甘油、第一部分去离子加入至所述初级原料中。在本发明中，优选所述第一部分去离子水的质量约为所述初级原料质量的1/3。所述第一部分去离子水的温度优选为室温，进一步优选为20℃～30℃。本发明依次将油酸、吗啉、甘油、第一部分去离子水与所述初级原料进行混合，使其完全融化，进行初步乳化的同时，避免了油酸、吗啉混合后会先产生反应，影响乳化效果。作为一种实施方式，当制备原料不含吗啉时，所述步骤(1)中不添加吗啉。作为一种实施方式，甘油也可以在步骤(3)制备乳液冷却后加入。
14.得到初级乳化果蜡后，本发明将初级乳化果蜡在加热条件下进行搅拌，得油包水相乳化液。在本发明中，所述加热的温度优选为90℃～105℃，进一步优选为95℃～100℃；所述搅拌的速度优选为300rpm～800rpm，进一步优选为350rpm～600rpm；所述搅拌的时间优选为10min～25min，进一步优选为15min～20min。本发明在加热的条件下进行搅拌，为初级乳化果蜡提供良好的乳化环境，使初级乳化果蜡初步乳化完全，得到稳定的油包水相乳化液。
15.得到油包水相乳化液后，向所述油包水相乳化液中加入氨水或加热的第二部分去离子水，最后加入剩余加热的去离子水，得所述柑橘用乳化液。如果氨水在步骤(2)中加入，则不需单独加入第二部分去离子水。在本发明中，所述第二部分和剩余去离子水的温度优选为90℃～100℃，进一步优选为95℃～100℃；所述氨水的温度优选为室温，进一步优选为20℃～30℃。所述氨水或第二部分去离子水的加入方式优选为缓慢加入氨水或第二部分去离子水，得水包油相乳化液后，快速加入剩余去离子水，维持反应15min～20min，最后迅速降温出料，得到成品柑橘用乳化液。在本发明中，所述氨水或第二部分去离子水的质量优选为制备原料总质量的18％～30％，进一步优选为20％～25％；所述氨水或第二部分去离子水缓慢的加入时间优选为10min～30min，进一步优选为20min～25min。所述快速加入剩余去离子水的时间优选为2min～10min，进一步优选为4min～8min。本发明缓慢加入氨水或第二部分去离子水有利于油包水相水包油相缓慢转化，进而保证产品的稳定性，防止出现分层和沉淀的现象。并且本发明添加第二部分去离子水可以保证物料更好的转相，缓慢的加入减少加水速度对乳化液的稳定性影响；剩余部分去离子水快速加入可以缩短加料时间，增强生产效率。
16.本发明当制备原料不含氨水的所述柑橘用乳化液时，所述步骤(3)中优选添加剩余去离子水。在本发明中，所述剩余去离子水的温度优选为90～100℃；所述剩余去离子水优选分两次添加，包括第一次添加和第二次添加；所述第一次添加去离子水的体积优选为制备果蜡总体积的20％。本发明将剩余去离子水分两次添加，第一次添加温度较高的去离子水可以保证物料更好的转相，第二次添加剩余去离子水可以使反应体系中水温差距小，进而减少部分原料析出。
17.本发明所述柑橘用乳化液能够用于防治柑橘油斑病或采后保鲜中的应用。作为一种实施方式，本发明所述柑橘用乳化液在柑橘膨大期至转色后的期间内喷施。喷施时，所述柑橘用乳化液以原液或1：1稀释后使用。
18.与现有技术相比，本发明的优点在于：
19.本发明的柑橘用乳化液所有添加组分均为食品添加剂允许范围，成本低廉，安全性高。本发明的柑橘用乳化液能够有效防治柑橘油斑病，降低油斑病发病率；还能用于柑橘采后保鲜，降低柑橘果实失重率和异味物质含量，降低采后腐烂率，效果显著，具有较好的应用前景。
附图说明
20.图1为实施例7中采前喷施果蜡处理后果实外观变化；
21.图2为实施例7中采前喷施果蜡处理对果实油斑病发病率的影响；
22.图3为实施例7中采前喷施果蜡处理对果实油斑病单果病斑数的影响；
23.图4为实施例7中采前喷施果蜡处理果实贮藏期失重率；
24.图5为实施例7中采前喷施果蜡处理果实异味物质含量(常温贮藏28d)；
25.图6为实施例7中不同等级油斑病示范图，从左至右病斑的直径依次为：0.8mm、1.6mm和3.2mm；
26.图7为实施例8中采前喷施果蜡处理对果实油斑病发病率的影响；
27.图8为实施例8中采前喷施果蜡处理对果实重度油斑病发病率的影响；
28.图9为实施例8中采前喷施果蜡处理对果实采后腐烂率的影响；
29.图10为实施例9中转色期(左)和转色后(右)处理奉节
‘
72-1’脐橙果实贮藏28d油斑病发病率；
30.图11为实施例9中转色期处理奉节
‘
72-1’脐橙果实贮藏期失重率；
31.图12为实施例10中不同柑橘品种涂膜处理后果实失重率，其中，**表示同一时间节点gl处理较ck处理差异极显著(p＜0.01)；
32.图13为实施例10中夏橙果实涂膜处理后外观变化。
具体实施方式
33.下面将结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
35.下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
36.实施例1
37.柑橘用乳化液的制备：(10l)
38.将712g蜂蜡和670g巴西棕榈蜡混合，然后依次加入320g油酸，178g吗啉，500g甘油和500g去离子水混合。将上述混合物在100℃的加热条件下搅拌20min，然后缓慢加入2000g 100℃的去离子水，加入完毕后，快速加入剩余100℃的去离子水，冷却后得到柑橘用乳化液。
39.实施例2
40.柑橘用乳化液的制备：(10l)
41.将712g蜂蜡和670g巴西棕榈蜡混合，然后依次加入320g油酸，500g甘油和500g去离子水混合。将上述混合物在105℃的加热条件下搅拌15min，然后缓慢加入2000g 8％的氨水量，加入完毕后，快速加入剩余95℃的去离子水，冷却后得到柑橘用乳化液。
42.实施例3
43.浓缩柑橘用乳化液的制备：(10l)
44.将568g蜂蜡和536g巴西棕榈蜡混合，然后依次加入256g油酸，144g吗啉，1000g甘油和500g去离子水混合。将上述混合物在95℃的加热条件下搅拌10min，然后缓慢加入2000g 90℃的去离子水，加入完毕后，快速加入剩余90℃的去离子水，冷却后得到柑橘用乳化液。
45.使用时加10l水1：1稀释后使用。
46.实施例4
47.柑橘用乳化液的制备：(10l)
48.将895g蜂蜡和862g巴西棕榈蜡混合，然后依次加入320g油酸，128g吗啉和500g去离子水混合。将上述混合物在90℃的加热条件下搅拌25min，然后缓慢加入2000g 95
±
5℃的去离子水，加入完毕后，快速加入剩余95
±
5℃的去离子水，冷却后加入1200g甘油得到柑橘用乳化液。
49.实施例5
50.柑橘用乳化液的制备：(1l)
51.将80g蜂蜡和50g巴西棕榈蜡混合，然后依次加入32g油酸，10g吗啉和50g去离子水混合。将上述混合物在90℃的加热条件下搅拌25min，然后缓慢加入100g常温8％nh3h2o和100g 95
±
5℃的去离子水，加入完毕后，快速加入剩余95
±
5℃的去离子水，冷却后加入100g甘油得到柑橘用乳化液。
52.实施例6
53.柑橘用乳化液的制备：(1l)
54.将50g蜂蜡和80g巴西棕榈蜡混合，然后依次加入32g油酸，10g吗啉和50g去离子水混合。将上述混合物在90℃的加热条件下搅拌25min，然后缓慢加入200g 8％nh3h2o(常温)，加入完毕后，快速加入剩余95
±
5℃的去离子水，冷却后加入50g甘油得到柑橘用乳化液。
55.实施例7
56.实验对象及处理信息：
57.在
‘
奉节72-1’脐橙花后170d(即膨大后期)喷洒一次。ck：清水处理；gl：实施例1制备乳化液处理。每个处理选取3棵树势、结果量相当的果树，用3wbd-20l背负式电动喷雾器进行喷施20l溶液，直至果实表面均匀覆盖液体即可。
58.实验方法：
59.1)单果病斑个数的测定
60.由于果实采后表面的油斑不连续、大小不一、个数不等，因此统计果实的病斑个数。每个处理三个重复，每个重复80个果实，依次进行编号，计算单个重复的病斑总和，病斑总和与单个重复果实总数的比值即为单果病斑个数。
61.2)油斑病发病率的测定
62.各处理选240个
‘
奉节72-1’脐橙果实室温贮藏，设置三个生物学重复，每个生物学
重复80个果实，分别在贮藏的0d，7d，14d，21d，28d统计各处理的油斑病发病率。
63.3)果实失重率测定
64.对照和各处理随机选取24个果实编号，先进行初称重，然后常温贮藏。每隔7d称重一次，利用差重法计算其失重，果实失重与果实的初次重量比值即果实的失重率。
65.4)果实异味物质含量测定
66.每5个果子混合取样5ml样品果汁于20ml顶空分析玻璃瓶中，80℃下水浴15min后，用气密针取1ml顶空气体注入aglilent 7890a气相色谱仪测定乙醛、乙醇和甲醇的含量(mg/l)，每组3个重复。
67.测定条件为：db-624毛细管色谱柱，进样口温度250℃，检测器(fid)温度250℃，载气为n2，压力2.8109psi，总流量：46.355ml/min，载气流速20ml/min，分流比10：1。升温程序：柱温40℃，保持5min，顶空进样，进样量：1ml。
68.实验结果：
69.1)采前喷蜡处理对果实油斑病发病状况的影响
70.果实表面病斑的大小和面积是衡量果实是否健康的标准，果面病斑多且面积大则表明果实容易发生油斑病，该处理防治效果不佳。如图1所示，转色期(即花后210d)的
‘
奉节72-1’脐橙果实在采后贮藏28d后，对照组果实果面的病斑均增多且扩大，gl处理较ck有效降低了病斑的个数和面积。
71.发病率是最能直观反映各处理对
‘
奉节72-1’脐橙油斑病防治效果好坏的重要指标，而单果病斑个数则侧面反映油斑病的发病程度。如图2所示，随着贮藏时间增加，各组油斑病发病率不断增加，但gl处理在整个贮藏期发病率均显著低于对照组，在14d时，较ck极显著降低40％左右的发病率，28d时，较ck极显著降低21％左右的发病率。
72.如图3所示，在单果病斑个数上，gl处理在7d和28d较ck极显著降低近80％，说明采前喷施本发明乳化液能有效防治
‘
奉节72-1’脐橙转色期时的油斑病。
73.2)采前喷蜡处理对果实采后贮藏期品质的影响：
74.采前喷蜡处理能够显著降低
‘
奉节72-1’脐橙果实贮藏期失重率(图4)。常温贮藏28d时，gl处理失重率为7.31％，对照组失重率为8.69％。
75.采前喷蜡处理能够显著降低
‘
奉节72-1’脐橙果实贮藏期异味物质含量(图5)。常温贮藏28d时，gl处理组乙醇含量为136.17mg/l，乙醇含量为3.99mg/l；对照组乙醇含量为193.25mg/l，乙醇含量为10.55mg/l。
76.实施例8
77.实验对象及处理信息：
78.在
‘
奉节72-1’脐橙花后180d(即转色期)喷施一次。ck：清水处理；gl：实施例2制备乳化液处理。每个处理选取3棵树势、结果量相当的果树，用3wbd-20l背负式电动喷雾器进行喷施20l溶液，直至果实表面均匀覆盖液体即可。
79.实验方法：
80.1)单果病斑个数的测定
81.由于果实采后表面的油斑不连续、大小不一、个数不等，因此统计果实的病斑个数。每个处理三个重复，每个重复80个果实，依次进行编号，计算单个重复的病斑总和，病斑总和与单个重复果实总数的比值即为单果病斑个数。
82.2)油斑病发病率的测定
83.各处理选300个
‘
奉节72-1’脐橙果实室温贮藏，设置三个生物学重复，每个生物学重复100个果实，分别在贮藏的0d，7d，14d，21d，28d统计各处理的油斑病发病率。
84.3)油斑病发病程度的测定
85.发病程度是最直观评价病害防治方法是否有效的生理指标之一，病害发病程度越低表明该处理防治效果越有效。由于果面病斑大小不一，形状不规则，于是参考前人研究方式根据果实表面最大病斑直径大小和果面病斑总数建立油斑病发病程度评价标准来对其进行综合评价，将发病的果实分为三个等级：轻度、中度和重度。具体衡量指标见图6和表1。
86.表1
‘
奉节72-1’脐橙油斑病发病程度评价标准
[0087][0088]
4)腐烂率统计
[0089]
对照和处理选240个果实室温贮藏，设置3个生物学重复，每个生物学重复80个，分别在贮藏的60d、75d、90d统计各处理的腐烂率。
[0090]
实验结果：
[0091]
1)油斑病发病情况统计
[0092]
如图7所示，不同处理的油斑病发病率均会随着贮藏时间的增加而增加。gl处理在采后贮藏期油斑病发病率均极显著低于ck，ck的发病率在贮藏初期就已经达到顶峰，几乎完全发病，除了采后油斑病的爆发以外，采前从转色期到采收期，树体上的果实已经有许多发病。gl处理在0d的发病率就极显著低于ck，其中gl处理仅50％，说明gl处理既能抑制果实在树体上发病，同时也能抑制采后油斑病的增加。
[0093]
据图8所示，在重度病果发病率随着贮藏期的延长呈现上升的趋势，在0-14d急速上升，14-28d上升速率变缓，其中速率最快为0-7d。在整个贮藏期，gl处理重度油斑病发病率均极显著低于ck，且gl处理依旧保持较低的重度发病率。采后贮藏第28d时gl处理重度发病率仅18.6％，而ck为72.6％，对比说明gl处理降低了54％的重度发病率。综上所述，本发明乳化液处理能有效抑制油斑病的发病程度，效果最好。
[0094]
2)采前处理对果实采后腐烂率的影响：显著降低
‘
奉节72-1’脐橙果实腐烂率，常温贮藏90d对照组腐烂率为93.00％，gl组腐烂率为43.67％。
[0095]
实施例9
[0096]
实验对象及处理信息：
[0097]
在
‘
奉节72-1’脐橙花后180d(即转色期)或花后190d(即采收期-完全转色后)采前喷施一次，设置一个实验组及一个对照组。ck：清水处理；gl：实施例3制备乳化液处理。喷施处理后待果实达到成熟标准后(花后240d)再统一采摘回实验室进行试验效果评价。
[0098]
实验方法：
[0099]
1)油斑病发病率的测定
[0100]
各处理选1200个
‘
奉节72-1’脐橙果实室温贮藏，贮藏28d时统计各处理的油斑病
发病率。
[0101]
2)失重率的测定
[0102]
对照和各处理随机选取20个果实编号，先进行初称重，然后常温贮藏。每隔7d称重一次，利用差重法计算其失重，果实失重与果实的初次重量比值即果实的失重率。
[0103]
实验结果：
[0104]
1)显著降低采后贮藏期间油斑病发病率(图10)：转色期喷蜡处理试验组果实常温贮藏28d对照组油斑病发病率为40.25％，gl组发病率为23.00％；转色后喷蜡处理试验组果实常温贮藏28d对照组油斑病发病率为60.29％，gl组发病率为29.50％。
[0105]
2)显著降低采后贮藏期间果实失重率(图11)：转色期喷蜡处理试验组果实常温贮藏42d对照组油斑病发病率为11.52％，gl组发病率为9.53％。
[0106]
实施例10
[0107]
实验对象及处理信息：
[0108]
采后涂膜处理伦晚脐橙采自湖北宜昌市商业果园，夏橙与江西蜜橘购买自湖北武汉水果批发市场。每品种果实均设置一个实验组和一个对照组。ck：清水处理；gl：实施例2制备乳化液处理。
[0109]
实验方法：
[0110]
1)失重率的测定
[0111]
夏橙果实对照和各处理随机选取15个果实编号，先进行初称重，然后常温贮藏。与1d、15d、32d、52d、67d分别称重一次；伦晚脐橙果实对照和各处理随机选取10个果实编号，每隔15d称重一次；江西蜜橘果实对照和各处理随机选取20个果实编号，每隔1d称重一次；不同品种果实均利用差重法计算其失重，果实失重与果实的初次重量比值即果实的失重率。
[0112]
2)果实异味物质含量测定
[0113]
每5个果子混合取样5ml样品果汁于20ml顶空分析玻璃瓶中，80℃下水浴15min后，用气密针取1ml顶空气体注入aglilent 7890a气相色谱仪测定乙醛、乙醇和甲醇的含量(mg/l)，每组3个重复。
[0114]
测定条件为：db-624毛细管色谱柱，进样口温度250℃，检测器(fid)温度250℃，载气为n2，压力2.8109psi，总流量：46.355ml/min，载气流速20ml/min，分流比10∶1。升温程序：柱温40℃，保持5min，顶空进样，进样量：1ml。
[0115]
实验结果：
[0116]
采后涂膜伦晚脐橙、夏橙、江西蜜橘均能显著降低果实失重率(图12)。江西蜜橘常温贮藏9d对照组失重率为8.06％，gl处理组失重率为4.44％；伦晚脐橙常温贮藏60d对照组失重率为10.26％，gl处理组失重率为4.51％；江西蜜橘常温贮藏67d对照组失重率为22.39％，gl处理组失重率为11.79％。gl处理还能显著延缓夏橙果皮皱缩(图13)。夏橙异味物质(主要为乙醇)含量均显著低于人类感知阈值水平(1500mg/l)，其中采后处理16d异味物质含量最高，gl处理组为264.97mg/l，ck处理组乙醇含量为273.02mg/l。
[0117]
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含
在本发明的保护范围之内。